Nghiên cứu nâng cao độ bền, cơ tính thép Γ13 bằng nguyên tố hợp kim crôm

Cùng với sự phát triển của nền kinh tế Việt Nam, ngành sản xuất cơ khí nói chung, các đơn vị sản xuất phụ tùng thay thế từ mác thép Γ13 nói riêng đang ngày càng cạnh tranh gay gắt. Không chỉ giữa các đơn vị trong nước mà còn với các đơn vị nước ngoài, khi Việt Nam thực hiện cam kết thương mại tự do AFTA  theo lộ trình ngày một gần hơn, khi độ mở của nền kinh tế Việt Nam đang ngày một rộng hơn.
Nâng cao độ bền, làm tăng tuổi thọ của sản phẩm, tạo ra lợi thế cạnh tranh về chất lượng là hướng đi đúng trên thị trường có nhiều đơn vị cạnh tranh hiện nay. Không ngoài xu thế đó, để thỏa mãn các khách hàng cũ đồng thời thu hút thêm khách hàng mới trong lĩnh vực sản phẩm làm từ mác thép Γ13 cần có sự gia tăng về độ bền của sản phẩm, tạo thêm giá trị sử dụng là mục tiêu của chúng tôi thực hiện đề tài này.
Nghiên cứu nâng cao độ bền, cơ tính thép Γ13 từ sự ảnh hưởng của nguyên tố hợp kim crôm khi có mặt trong tổ chức thép Γ13, từ đó ứng dụng sản xuất đại trà là một lựa chọn hợp lý trong giai đoạn hiện nay của thị trường Việt Nam.
Việc sử dụng nguyên tố crôm làm hợp kim hóa thép Γ13 có chi phí thấp hơn so với các nguyên tố khác nhưng cũng làm gia tăng đáng kể độ bền so với các sản phẩm cùng loại làm từ mác thép Γ13 không chứa crôm.
Ngoài ra, ferro crôm là nguyên liệu rất sẵn có trên thị trường Việt Nam do một số đơn vị trong nước sản xuất mặt hàng này với chất lượng tốt, sản lượng lớn, ví dụ: Nhà máy Hợp kim sắt (Thái Nguyên), Công ty Tân An (Ninh Bình), v.v. Như vậy, chúng ta có thể chủ động sử dụng được nguồn nguyên liệu dồi dào, sẵn có tại chỗ này mà không cần tốn ngoại tệ nhập khẩu.
Từ việc gia tăng chất lượng sản phẩm, một mặt nâng cao được doanh thu bán hàng do thu hút thêm được một lượng khách hàng mới, làm gia tăng lợi nhuận cho Công ty, mặt khác mang lại lợi ích cho khách hàng do kéo dài thời gian sử dụng, giảm thời gian ngừng máy để thay thế, giảm chi phí vật tư thay thế cũng như các chi phí dịch vụ khác khi tiến hành thay thế.
Mục tiêu của đề tài: Xây dựng và đưa quy trình công nghệ luyện thép mác Γ13 chứa crôm vào sản xuất. Sau khi nghiên cứu và áp dụng thành công vào sản xuất sẽ tạo ra sản phẩm có chất lượng cao cho xã hội, giảm chi phí vật tư, tiết kiệm thời gian cho khách hàng.
Sơ đồ công nghệ sản xuất thép theo mác Γ13 chứa crôm như sau:

Từ các kết quả nghiên cứu, đã ứng dụng vào trong quy trình sản xuất thử một số sản phẩm bằng mác thép Γ13 có chứa crôm như trong hình dưới đây.
Gửi mẫu cho khách hàng dùng thử tại mỏ đá Châu Thới thuộc Công ty Cổ phần Đá Núi Nhỏ có cường độ đá thuộc loại trung bình. Sau một thời gian dùng thử được khách hàng đánh giá chất lượng tốt, vượt trội so với sản phẩm cùng loại trên thị trường.
Cụ thể khách hàng dùng thử một bộ hàm CMD 108 từ khi lắp vào cho tới khi thay ra, sản xuất ra được khoảng ~ 31.000 m3 đá so với các sản phẩm cùng loại trên thị trường đạt từ 25.000 -  26.000 m3. Như vậy, tuổi thọ của sản phẩm đúc theo mác thép Γ13 có chứa crôm tăng ~ 20% so với sản phẩm cùng loại trên thị trường đúc theo mác thép Γ13 không chứa crôm. Hiện nay, đơn vị nghiên cứu đã ký được hợp đồng cung cấp sản phẩm lâu dài cho mỏ đá này với nhiều loại sản phẩm làm từ thép Γ13 chứa crôm như: côn nghiền, hàm nghiền, chèn hàm, răng gầu xúc...(Hình 2).

Theo tính toán chi phí tăng thêm cho mỗi tấn thép thép mác Γ13 có chứa crôm so với loại không chứa crôm khoảng 1,3 triệu đồng mỗi tấn.
Kỳ vọng tăng thêm độ bền của sản phẩm khi đưa thêm crôm vào là 15 – 20%. Từ giá trị mang lại tăng thêm đó cho khách hàng, giá bán dự kiến tăng thêm ~10% tương đương ~ 3 triệu đồng mỗi tấn (tức là khoảng 34 triệu đồng mỗi tấn sản phẩm). Như vậy, lợi nhuận tăng thêm dự kiến là 1,7 triệu đồng mỗi tấn.
Bên cạnh đó, sản phẩm còn cải thiện lợi thế cạnh tranh với các nhà cung cấp khác, giúp tăng doanh số bán hàng, tăng uy tín của Công ty trên thị trường.
Công nghệ sản xuất thép mác Γ13 có chứa crôm đã được áp dụng ngay tại Công ty TNHH MTV Mỏ – Luyện kim Miền Nam để chế tạo và cung cấp các sản phẩm cho các khách hàng trong lĩnh vực khai thác đá và vật liệu xây dựng.
Công ty sẵn sàng chuyển giao công nghệ hoặc liên doanh liên kết với các đơn vị trong nước có nhu cầu.

Kỹ sư Hồ Quang Phúc
Viện Khoa học và Công nghệ Mỏ - Luyện kim